Analise de estabilidade global, percolação e recalque de barragem de terra: estudo de caso da PCH verde 02 baixo

Abstract

O estudo trata da avaliação da estabilidade global, da percolação e do recalque da barragem de terra da Pequena Central Hidrelétrica (PCH) Verde 02 Baixo, que possui uma capacidade instalada de 21,60 MW. A abordagem metodológica aplicada fez uso de modelagem numérica por meio dos softwares SEEP/W, SLOPE/W e SIGMA/W, os quais possibilitaram a análise de diversas condições operacionais e cenários críticos, levando em conta as particularidades geológicas e geotécnicas da área em questão. A avaliação da estabilidade demonstrou que o fator de segurança possui valores considerados satisfatórios para as condições normais de operação; no entanto, aproxima-se de limites críticos em situações de carregamento excepcional, como em eventos hidrológicos extremos. A percolação indicou zonas com fluxo hídrico intensificado, especialmente nas áreas de interação entre materiais com características diferentes, apontando para a necessidade de aprimoramento dos sistemas de drenagem a fim de prevenir fenômenos de erosão interna e piping. Na avaliação do recalque, foram identificadas deformações diferenciais de natureza moderada, relacionadas às condições de compactação do solo e às peculiaridades heterogêneas dos materiais empregados, evidenciando a relevância do monitoramento contínuo para atenuar os impactos ao longo do tempo. Os resultados reforçam a relevância de um planejamento técnico rigoroso, que contemple o controle do fluxo de água e a estabilidade estrutural em longo prazo. Este trabalho colabora para o aprimoramento das práticas de projeção e manutenção de barragens de terra, oferecendo embasamentos técnicos para a administração de riscos, além de assegurar a segurança operacional e a integridade estrutural da barragem, sobretudo em situações adversas. Palavras-chave: barragem de terra; estabilidade global; percolação; recalque; análise numérica.

The study evaluates the overall stability, percolation and settlement of the earth dam of the Verde 02 Baixo Small Hydroelectric Power Plant (SHPP), which has an installed capacity of 21.60 MW. The methodological approach used numerical modelling using the SEEP/W, SLOPE/W and SIGMA/W software, which made it possible to analyze various operating conditions and critical scenarios, considering the area's geological and geotechnical particularities. The stability assessment showed that the safety factor has values considered satisfactory for normal operating conditions; however, it approaches critical limits in situations of exceptional loading, such as extreme hydrological events. Percolation indicated zones with intensified water flow, especially in the interaction between materials with different characteristics, pointing to the need to improve drainage systems to prevent internal erosion and piping phenomena. In the settlement evaluation, moderate differential deformations related to soil compaction conditions and the heterogeneous peculiarities of the materials used were identified, highlighting the importance of continuous monitoring to mitigate impacts over time. The results reinforce the importance of rigorous technical planning considering water flow control and long term structural stability. This work contributes to the improvement of earth dam design and maintenance practices, providing a technical basis for risk management and ensuring operational safety and the dam's structural integrity, especially in adverse situations. Keywords: earth dam; global stability; percolation; settlement; numerical analysis.